(57)【要約】【課題】複数の光ディスク方式に対応する光ヘッドの調整を１つの装置において行うことができる調整装置を提供する。【解決手段】回折干渉方式による光ヘッドの調整装置に用いられる干渉縞を発生させる複数の光ディスク方式に対応する複数の回折格子パターンを同一平面基板に形成し、平面基板に凹部を形成して薄い記憶媒体の厚みに合わす。平面基板を高精度移動ステージで移動して、複数の回折格子を切替えることにより１台の装置で複数の記録媒体に対応する光ヘッドの調整を行うことができる。【選択図】図１
2005353239.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の光源及び前記各光源から出射する光が通過する光学系を有し、複数の種類の光ディスク方式に対応する光ヘッドに対向して配置され、前記光ヘッドの光学系を回折干渉方式によって調整するために用いる干渉縞を発生させる回折格子が形成された第１の領域及び第２の領域を有し、前記第１の領域に、前記複数の光ディスク方式のうち第１の光ディスク方式の光に対応するパターンの回折格子を形成し、前記第１の領域の基板の厚さを前記第１の光ディスク方式に対応する所定の値とし、前記第２の領域に、前記複数の光ディスク方式の内の第２の光ディスク方式の光に対応するパターンの回折格子を形成し、前記第２の領域の基板の厚さを前記第２の光ディスク方式に対応する所定の値とした基板、
前記基板に対向して配置された対物レンズ、
前記基板の前記第１の領域又は前記第２の領域を前記対物レンズに対向させるために、前記基板を平行移動させるとともに、前記基板を、前記対物レンズに対向する前記第１又は第２の各領域に応じてそれぞれの回折格子のピッチにほぼ等しいピッチで振動させる移動ステージ、
前記対物レンズの出射光を、前記第１の光ディスク方式及び前記第２の光ディスク方式のそれぞれの光に分離するビームスプリッター、
前記ビームスプリッターで分離された第１の光ディスク方式の光を検出する第１の撮像部、
前記ビームスプリッターで分離された第２の光ディスク方式の光を検出する第２の撮像部、及び
前記第１の撮像部又は第２の撮像部の検出出力が入力され、回折干渉方式による測定を行う画像処理部
を有する光ヘッド調整装置。
【請求項２】
前記第１の撮像部は、結像レンズ及び撮像素子を有し、前記結像レンズと撮像素子との間に、入射光のセンタービームを通過させ、サイドビームを遮るアパーチュア板を設けたことを特徴とする請求項１記載の光ヘッド調整装置。
【請求項３】
複数の光源及び前記各光源から出射する光が通過する光学系を有し、複数の種類の光ディスク方式に対応する光ヘッドに対向して配置され、前記光ヘッドの光学系を回折干渉方式によって調整するために用いる干渉縞を発生させる回折格子が形成された第１の領域及び第２の領域を有し、前記第１の領域に、前記複数の光ディスク方式の内の第１の光ディスク方式の光に対応するパターンの回折格子を形成し、前記第１の領域の基板の厚さを前記第１の光ディスク方式に対応する所定の値とし、前記第２の領域に、前記複数の光ディスク方式の内の第２の光ディスク方式の光に対応するパターンの回折格子を形成し、前記第２の領域の基板の厚さを前記第２の光ディスク方式に対応する所定の値とした基板、
前記基板に対向して配置された対物レンズ、
前記基板の前記第１の領域又は前記第２の領域を前記対物レンズに対向させるために、前記基板を平行移動させるとともに、前記基板を、前記対物レンズに対向する前記第１又は第２の各領域に応じてそれぞれの回折格子のピッチにほぼ等しいピッチで振動させる移動ステージ、
前記対物レンズから出射する第１の光ディスク方式の光及び第２光ディスク方式の光を同一の焦点位置に集光する結像レンズ、
前記結像レンズの焦点近傍に設けられ、前記光源から出射して前記焦点に達するセンタービームの光を通過させ、サイドビームの光を遮断するアパーチュア板、
前記アパーチュア板を通過した光を検出する撮像部、及び
前記撮像部の検出出力が入力され、回折干渉方式による測定を行う画像処理部
を有する光ヘッド調整装置。
【請求項４】
前記第１の領域の基板の厚さと、前記第２の領域の基板の厚さとの内の厚さの薄い方の領域は、前記基板に凹部を設けることにより形成されていることを特徴とする請求項１又は３に記載の光ヘッド調整装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光ディスク方式の情報記録媒体、例えばＤＶＤ（Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｖｅｒｓａｔｉｌｅ  Ｄｉｓｋ）、ＣＤ、ＣＤ−Ｒ、ＣＤ−ＲＷに情報を記録再生する光ディスク記録再生装置に用いる光ヘッドの調整をする装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
光ディスク方式の高密度情報記録媒体から情報を再生したり、またはこのような高密度情報記録媒体に情報を記録する光ディスク記録再生装置に組み込まれる光ヘッドには、光ヘッド内の光源から出射された光を光ディスク上の目的の場所に正確に照射する光学系が必要である。光ヘッドの光源及び光ヘッドの光学系に含まれる対物レンズは、それ自体に優れた光学的特性が要求されるだけでなく、製造時の調整によって所定の位置（角度を含む）に精度よく固定されなければならない。
【０００３】
光ヘッドの調整方法として、干渉計測法で収差を検出し、これに基づいて検査、調整をする方法（回折干渉方式）が提案され実施されている（特開２００１−１０８８７７号）。上記の調整方法で調整する光ヘッドについて以下に説明する。ＤＶＤ−ＲＯＭの記録情報を読取ることができ、かつＣＤ−Ｒ、及びＣＤ−ＲＷに情報を書込みかつ読取ることができるＣＯＭＢＯドライブ装置では、ＤＶＤやＣＤなどの複数の方式の情報記憶媒体（光ディスク）に対して情報の書込みと読取りができる光ヘッドを備えている。このような光ヘッドは、互いに異なる波長の光を放射する半導体レーザなどの複数の光源を備えている。複数の光源からの光はダイクロイックプリズムで１つの光路に導かれ、共通の光学系を経て外部へ出射される。光ヘッドの調整においては、上記の回折干渉方式により、光ヘッドの光学系の対物レンズから出射される光に基づいて光学特性（収差等）を検出し、この光学特性に基づいて光ヘッド内の対物レンズの傾きや、対物レンズの光軸と各光源の光軸とを調整している。
【０００４】
光ヘッドの調整装置の調整対象である光ヘッドの構造について図６を参照して簡単に説明する。ＣＤ及びＤＶＤに情報の記録再生ができる一般的な光ヘッド１は、ＣＤへの記録再生用の、波長が約７９０ｎｍの光を出すレーザ素子を含むＣＤ用光源１７と、ＤＶＤへの記録再生用の、波長が約６６０ｎｍの光を出すレーザ素子を含むＤＶＤ用光源１９とを備えている。各レーザ素子の近傍には、ＣＤ又はＤＶＤからの反射光を検出するそれぞれの光検出器（図示省略）が設けられている。レーザ素子とその光検出器は通常同一基板上に形成されて一体化されている。光検出器は本発明の光ヘッドの調整装置に直接関係がないので詳細な説明を省略する。
【０００５】
ＤＶＤ用光源１９からの光はダイクロイックプリズム１Ｂで反射されコリメートレンズ１Ｄで平行光となる。平行光は反射ミラー１Ｅで反射され、偏光性ホログラム１Ｆを経て波長板１Ｇを通り、円偏光に変換される。波長板１Ｇは、５／４波長板と１波長板から構成される。波長板１Ｇを出射した光はアクチュエータ２５の対物レンズ１６により、実線で示すように図６で測定用の回折格子１１又は１３が置かれている位置に集光する。この光ヘッド１が光ディスク記録再生装置に組み込まれて記録再生を行うときは、回折格子１１又は１３の位置にＤＶＤの記録面が存在する。ＤＶＤが存在する場合には、ＤＶＤの記録面で反射した光は、対物レンズ１６を経て波長板１Ｇを透過し、往路の光と位相が直交する直線偏光となる。この直線偏光は偏光性ホログラム１Ｆで回折され回折光が出射される。回折光は反射ミラー１Ｅ、コリメートレンズ１Ｄ、ダイクロイックプリズム１Ｂを経てＤＶＤ用光源１９に戻り内部に設けられた光検出器によって検出される。
【０００６】
ＣＤ用光源１７からの光は、ＣＤ用光源１７に一体に形成されたガラスホログラム１Ａ、及びダイクロイックプリズム１Ｂを透過し、コリメートレンズ１Ｄによって平行光になる。平行光は反射ミラー１Ｅで反射されて、偏光性ホログラム１Ｆと波長板１Ｇを透過する。波長板１Ｇは、波長７９０ｎｍの光に対してほぼ１波長分の位相差を与えるので偏光の変化は生じない。波長板１Ｇを出た光は実線で示す１つのセンタービームと点線で示す２つのサイドビームを有する。センタービーム及びサイドビームは対物レンズ１６により回折格子１１又は１３の位置に集光する。回折格子１１又は１３の位置にＣＤの記録面が存在する場合には、これらの光はＣＤの記録面に集光される。ＣＤの記録面で反射した光は、対物レンズ１６、波長板１Ｇを経て偏光ホログラム１Ｆに入射し、偏光ホログラム１Ｆでは回折されずに全透過する。偏光ホログラム１Ｆを透過した光は反射ミラー１Ｅ、コリメータレンズ１Ｄを経てダイクロイックミラー１Ｂを透過する。ダイクロイックミラー１Ｂを透過した光はガラスホログラム１Ａで回折されて分岐し、ＣＤ用光源１７内の複数の光検出器（図示省略）により検出される。ＣＤ用光源１７及びＤＶＤ用光源１９には、図示を省略した光軸調整機構が備えられている。またアクチュエータ２５には対物レンズ１６の傾きを調整するための傾き調整機構２５Ｂが備えられている。光ヘッドの組立完了後、前記光軸調整機構と傾き調整機構により次に詳しく説明するように調整を行う。
【０００７】
回折干渉方式により光ヘッド１の光学系の調整を行う従来の調整装置の例を図４及び図５に示す。図４はＤＶＤ用の光源の調整装置の側面図であり、図５はＣＤ用の光源の調整装置の側面図である。
図４及び図６を参照してＤＶＤ用の光源の調整を説明する。測定対象の光ヘッド１が２本の基準シャフト２によって保持されている。ＤＶＤ用光源１９の放射光は前記のようにダイクロイックプリズム１Ｂによって反射されコリメートレンズ１Ｄにより平行光になる。コリメートレンズ１Ｄからの出射光は反射ミラー１Ｅにより反射され、対物レンズ１６を有するアクチュエータ２５に入射する。アクチュエータ２５は、対物レンズ１６を制御して入射光のトラッキング制御、フォーカス制御及びチルト制御を行うそれぞれの駆動部を有するが本発明と直接関係がないので説明を省略する。アクチュエータ２５は調整機構２５Ｂにより、光軸１Ｃに対する傾きを調整できるようになされている。アクチュエータ２５の対物レンズ１６からの出射光は図４に示すフォーカスユニット８に入射する。フォーカスユニット８には、ＤＶＤ用の回折格子１１を形成した平面基板１０が光ヘッド１に対向して設けられている。平面基板１０は移動ステージ９に取付けられて、図の左右方向に０．５５μｍの振幅で振動する（振動数は例えば３Ｈｚ）。フォーカスユニット８内の対物レンズ３は前記回折格子１１に対向し、平面基板１０は対物レンズ３の焦点深度内にあるようにそれぞれ配置されている。フォーカスユニット８の上方には結像レンズ４が設けられ、これは対物レンズ３を通過した光の像をＣＣＤ素子５に結像する。結像レンズ４とＣＣＤ素子５は撮像ユニット７を構成する。撮像ユニット７の出力信号は回折干渉方式の画像処理部６に入力され、この出力信号に基づいて干渉縞が形成され、画像処理部６の表示部４４に表示される。平面基板１０は、例えば平面性の良いガラス板で構成され、その厚さは光ヘッド１の出射光に対応する光ディスクの、表面から記録面までの厚さとほぼ同じに作られている。図４ではＤＶＤなので厚さは０．６ｍｍである。回折格子１１は、光ヘッド１の対物レンズ２５の開口径とＤＶＤ用光源１９の光の波長を基にして算出されたピッチ０．５５μｍの回折格子である。
【０００８】
図５のＣＤ用の調整装置は、フォーカスユニット部１８の平面基板１２及び回折格子１３が、図４の平面基板１０及び回折格子１１とそれぞれ異なる。また撮像ユニット２７の結像レンズ４とＣＣＤ素子５との間に穴２１Ａを有するアパーチュア板２１が設けられている。ＣＤ用の光のセンタービームとサイドビームのうち、光ヘッドの調整時にはセンタービームのみを用いる。サイドビームは調整時には不要であるので、アパーチュア板２１により遮ぎって撮像素子に入射しないようにしている。
図に示すＣＤ用光源１７からの光は、１つのセンタービーム光と２つのサイドビーム光を有する。ＣＤへの記録再生を行うときは、センタービームで記録再生を行い、サイドビームでトラッキング制御を行う。しかし、回折干渉法で光ヘッド１の調整を行うときはセンタービームのみを用いる。この理由は、回折干渉法では干渉を利用するので、センタービームの干渉光とサイドビームの干渉光の両方が存在すると正確な光学収差の測定ができないからである。そこで図５に示すように、アパーチュア板２１によってサイドビームを遮断し、センタービームのみを撮像素子５に入射させる。その他の構成は実質的に図４の構成と同じである。図５の平面基板１２の厚さは図４の平面基板１０より厚く、１．２ｍｍである。また、回折格子１３のピッチは０．８８μｍで図４の回折格子１１より大きい。回折格子１３は移動ステージ９で図の左右方向に０．８８μｍの振幅で振動する（振動数は３Ｈｚ）。
【０００９】
光ヘッド１の調整の手順を図４から図６を参照して説明する。まず光ヘッド１を図４のＤＶＤ用の調整装置にセットし、ＤＶＤ用光源１９のみを点灯する。ＤＶＤ用光源１９（図６）の光軸は、光ヘッド１の光軸１Ｃに対して例えば２ｍｒａｄ（ミリラジアン）以内の差になるようにあらかじめ前の工程で調整されている。ＤＶＤ用光源１９の光は、アクチュエータ２５（図６）、回折格子１１（図５）、対物レンズ３を経て撮像ユニット７で検出される。撮像ユニット７の出力を画像処理部６に入力し、前記回折干渉方式を用いて、アクチュエータ２５の対物レンズ１６の光軸がフォーカスユニット８の対物レンズ３の光軸に一致するように、対物レンズ１６の傾きを調整する。この傾きの調整では、アクチュエータ２５の調整機構２５Ｂによってアクチュエータ２５の傾きを変化させ、対物レンズ１６の光軸がフォーカスユニット８の対物レンズ３の光軸３Ｃに例えば２ｍｒａｄ以内の精度で一致するようにする。調整が完了したら、ＵＶ光で硬化する接着剤でアクチュエータ２５の調整機構２５Ｂを動かないように接着固定して調整を完了する。
【００１０】
次に光ヘッド１を図４の調整装置から取外し、これを図５のＣＤ用の調整装置に取付ける。図５の調整装置に置いては、ＣＤ用光源１７を点灯し、ＤＶＤ用光源１９は点灯しない。ＣＤ用光源１７の光は、ガラスホログラム１Ａ、ダイクロイックプリズム１Ｂ、コリメータレンズ１Ｄ等を通り、反射ミラー１Ｅによって反射され、アクチュエータ２５に入射する。アクチュエータ２５から出射する、センタービームとサイドビームを含む光は回折格子１３を透過し、フォーカスユニット１８を経て結像レンズ４に入射する。結像レンズ４を出射した光のサイドビームはアパーチュア板２１によって遮られＣＣＤ素子５に入射しない。結像レンズ４を出射した光のセンタービームはアパーチュア板２１の穴２１Ａを通過して撮像ユニット７で検出され、検出出力が画像処理部６に入力される。画像処理部６では、前記回折干渉方式を用いて、ＣＤ用光源１７の光軸がフォーカスユニット１８の対物レンズ３の光軸３Ｃに一致するように、ＣＤ用光源１７の傾きを調整する。調整後は前記の接着剤でＣＤ用光源１７の位置を固定する。
【特許文献１】特開２００１−１０８８７７号公報
【特許文献２】特開２０００−３２９６４８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
回折干渉方式による従来の調整装置は、図４及び図５に示すように、ＤＶＤ用又はＣＤ用にそれぞれ専用の装置を必要としていた。これは、光ヘッド１に内蔵されているＤＶＤ用及びＣＤ用のそれぞれ異なる波長の２種の光に対してそれぞれ異なる厚さを有し、回折格子１１、１３も互いに異なっている平面基板１０又は１２を必要とするからである。
結像レンズ４は通常色収差の補正をしていない単レンズを用いている。従って、図４のＤＶＤ用の波長６６０ｎｍの光を検出する撮像ユニット７の結像レンズ４とＣＣＤ素子５との間の距離Ｌ１は、図５のＣＤ用の波長７９０ｎｍの光を検出する撮像ユニット２７の結像レンズ４とＣＣＤ素子５との間の距離Ｌ２とは異なる。距離Ｌ２は距離Ｌ１より大きい。
【００１２】
例えば図４のフォーカスユニット部８の平面基板１０を図５の平面基板１２と交換して、図４の調整装置をＤＶＤとＣＤの両方の測定に用いることが考えられる。しかしながら平面基板１０又は１２と、光ヘッド１の対物レンズ１６との距離や平行度には０．２μｍ程度の高い精度が必要であるので、例えば平面基板１０及び１２をそれぞれの治具に取付けて、平面基板１０を平面基板１２と交換したのでは上記の距離や平行度を上記の精度に維持することができない。
また、結像レンズ４と撮像素子５との間の距離を、ＤＶＤ用の光を検出する場合にはＬ１に設定し、ＣＤ用の光を検出する場合にはＬ２に設定する変更を行う必要がある。このときアパーチュア板２１と結像レンズ４との距離Ｌ３を調節して、アパーチュア板２１を結像レンズ４の焦点位置に高精度で位置決めする必要がある。このような距離の調節を可能にするには高い精度の調節機構が必要となり、装置コストの大幅な上昇を避けられなかった。
本発明は、上記の問題を解決した、複数の光ディスク方式に対応する光ヘッドを１つの装置によって調整することができる光ヘッドの調整装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明の光ヘッドの調整装置は、複数の光源及び前記各光源から出射する光が通過する光学系を有し、複数の種類の光ディスク方式に対応する光ヘッドに対向して配置され、前記光ヘッドの光学系を回折干渉方式によって調整するために用いる干渉縞を発生させる回折格子が形成された第１の領域及び第２の領域を有し、前記第１の領域に、前記複数の光ディスク方式の内の第１の光ディスク方式に対応するパターンの回折格子を形成し、前記第１の領域の基板の厚さを前記第１の光ディスク方式に対応する所定の値とし、前記第２の領域に、前記複数の光ディスク方式の内の第２の光ディスク方式に対応するパターンの回折格子を形成し、前記第２の領域の基板の厚さを前記第２の光ディスク方式に対応する所定の値とした基板、前記基板に対向して配置された対物レンズ、前記基板の前記第１の領域又は前記第２の領域を前記対物レンズに対向させるために、前記基板を平行移動させるとともに、前記基板を、前記対物レンズに対向する前記第１又は第２の各領域に応じてそれぞれの回折格子のピッチにほぼ等しいピッチで振動させる移動ステージ、前記対物レンズの出射光を、前記第１の光ディスク方式及び前記第２光ディスク方式のそれぞれの光に分離するビームスプリッター、前記ビームスプリッターで分離された第１の光ディスク方式の光を検出する第１の撮像部、前記ビームスプリッターで分離された第２の光ディスク方式の光を検出する第２の撮像部、及び前記第１及び第２の撮像部の出力が入力され、回折干渉方式による測定を行う画像処理部を有する。
本発明では、光ヘッドの光学系を「回折干渉方式」によって調整する。回折干渉方式は、本発明の出願人と同じ出願人による先行出願の特開２００１−１０８８７７号公報に示されている発明であり、本発明はこの回折干渉方式を用いて能率的に光ヘッドの調整を行う調整装置を提供するものである。
【００１４】
本発明によれば、一枚の基板に複数の光ディスク方式のそれぞれに対応する複数のパターンの回折格子を形成し、各パターンの回折格子を形成した領域の基板の厚さを前各パターンに対応する光ディスクの厚さにほぼ等しくしている。複数のパターンの回折格子を一枚の共通の基板に形成することにより、複数の回折格子間の平行度は所望の０．２μｍ程度の精度にできる。また一枚の基板を平行移動するので、基板と光ヘッドの対物レンズとの間の距離の変化も極めて小さくできる。移動ステージにより基板を平行移動させて、前記複数の光ディスク方式に応じて前記回折格子の所望のパターンを選択することにより、一台の調整装置により複数の光ディスク方式に対応する光ヘッドの調整をすることができる。
【００１５】
本発明の他の観点の光ヘッドの調整装置は、複数の光源及び前記各光源から出射する光が通過する光学系を有し、複数の種類の光ディスク方式に対応する光ヘッドに対向して配置され、前記光ヘッドの光学系を回折干渉方式によって調整するために用いる干渉縞を発生させる回折格子が形成された第１の領域及び第２の領域を有し、前記第１の領域に、前記複数の光ディスク方式の内の第１の光ディスク方式の光に対応するパターンの回折格子を形成し、前記第１の領域の基板の厚さを前記第１の光ディスク方式に対応する所定の値とし、前記第２の領域に、前記複数の光ディスク方式の内の第２の光ディスク方式の光に対応するパターンの回折格子を形成し、前記第２の領域の基板の厚さを前記第２の光ディスク方式に対応する所定の値とした基板、前記基板に対向して配置された対物レンズ、前記基板の前記第１の領域又は前記第２の領域を前記対物レンズに対向させるために、前記基板を平行移動させるとともに、前記基板を、前記対物レンズに対向する前記第１又は第２の各領域に応じてそれぞれの回折格子のピッチにほぼ等しいピッチで振動させる移動ステージ、前記対物レンズから出射する第１の光ディスク方式の光及び第２光ディスク方式の光を同一の焦点位置に集光する結像レンズ、前記結像レンズの焦点近傍に設けられ、前記光源から出射して前記焦点に達するセンタービームの光を通過させ、サイドビームの光を遮断するアパーチュア板、前記アパーチュア板を通過した光を検出する撮像部、及び前記撮像部の検出出力が入力され、回折干渉方式による測定を行う画像処理部を有する。
【００１６】
本発明によれば、第１の光ディスク方式の光と第２光ディスク方式の光を同一の焦点位置に集光する結像レンズを用いているので、第１又は第２の光ディスク方式の光を用いて光ヘッドを調整するとき、結像レンズ、アパーチュア板及び撮像部の位置関係を変えなくてもよい。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、光ヘッド内に設けられているＤＶＤ用の光源の光軸と光ヘッドの対物レンズの光軸との調整、ＣＤ用の光源の光軸と対物レンズの光軸との調整を、共通の平面基板に形成されたＣＤ用の回折格子と、ＤＶＤ用の回折格子を、高い精度で平行移動する移動ステージにより切替え使用して調整を行う。従って光ヘッドのＤＶＤ用の光源の調整時とＣＤ用の光源の調整時とにおいて、各回折格子と、光ヘッドの対物レンズとの間のそれぞれの距離が一定に保たれるとともに、各回折格子と光ヘッドの対物レンズとのそれぞれの平行度が所定の精度に保たれる。従って同一の調整装置によって光ヘッドのＤＶＤ用の光源による調整と、ＣＤ用の光源の調整とを正確かつ敏速に行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、本発明の光ヘッド調整装置の好適な実施例を図１、図２、図３及び図６を参照して説明する。
【００１９】
《第１実施例》
本発明の光ヘッド調整装置の第１実施例を図１、図３及び図６を参照して説明する。
図１は本発明の第１実施例の光ヘッド調整装置の要部の側面図である。図１において、測定対象の光ヘッド１は、図６に示すものと同じであるので重複する説明は省略する。光ヘッド１は紙面に垂直に設けられた２本の基準シャフト２によって保持されている。光ヘッド１はＣＤに情報を記録再生するときに用いるＣＤ用光源１７と、ＤＶＤに情報を記録再生するときに用いるＤＶＤ用光源１９とを備えている。光ヘッド１は、ＣＤ用光源１７の光と、ＤＶＤ用光源１９の光とをアクチュエータ２５の対物レンズ１６で集束して出射している。光ヘッド１は、ＣＤ用光源１７又はＤＶＤ用光源１９の光が光ディスクで反射して戻ってきた光を検出する光検出器を有するが、本発明に直接関係がないので説明を省略する。
【００２０】
光ヘッド１に対向してフォーカスユニット２９が設けられている。フォーカスユニット２９は、光ヘッド１の対物レンズ２５に対向する平面基板５０、平面基板５０が取付けられた移動ステージ５３及び平面基板５０に対向する対物レンズ３０を備えている。平面基板５０は移動ステージ５３により、矢印２８で示すように図の左右方向に移動する。平面基板５０の移動ストロークは後で説明する図３の（ａ）に示す距離Ａである。距離Ａは、平面基板５０の大きさに応じて５〜５００μｍの間で所定値に設定するが、通常５０μｍ程度である。移動ステージ５３には、例えばピエゾ素子が組込まれており、圧電効果を利用して平面基板５０を移動させる。フォーカスユニット２９の上方にはハーフミラー等によるビームスプリッタ３１が設けられている。対物レンズ３０から出射した光はビームスプリッタ３１で直行する光３２と直角に曲がる光３３とに分けられる。光３２はＤＶＤ用撮像部３９の結像レンズ３４によってＣＣＤ等の撮像素子３５に結像し検出される。光３３はＣＤ用撮像部３６の結像レンズ３７によって集束され、アパーチュア板２１を通るセンタービームの光のみが撮像素子３８によって検出される。光３３のサイドビームはアパーチュア板４０により遮断され撮像素子３８には入射しない。撮像素子３５及び３８の出力は画像処理部４３に入力され、表示部４４に表示される干渉縞により回折干渉方式を用いて調整を行う。
【００２１】
平面基板５０の構成を図３の（ａ）の平面図、及び図３の（ｂ）の断面図を参照して詳細に説明する。
平面基板５０には、例えば石英ガラス板の両面を高い平面性を有するように研磨した素材を用いる。図３の（ａ）に示すように、平面基板５０の図において左側の領域５０Ａには、光ヘッド１のＣＤ用光源１７の調整を行うときに用いる、ピッチ０．８８μｍの回折格子５８がエッチングなどにより形成されている。平面基板５０の右側の領域５０Ｂには、光ヘッド１のＤＶＤ用光源１９からの光を用いて調整を行うときに用いる、ピッチ０．５５μｍの回折格子５９がエッチング等により形成されている。平面基板５０の領域５０Ａの厚さは、図３の（ｂ）に示すように、ＣＤの厚さにほぼ等しい１．２ｍｍになされている。また右側の領域５０Ｂは石英ガラス板に溝６０を形成して厚さをＤＶＤの表面から情報記録面までの厚さの０．６ｍｍにほぼ等しくしている。
図１において、回折格子５８、５９は光ヘッド１の対物レンズ１６の焦点位置にくるように対物レンズ１６と回折格子５８、５９との距離が設定されている。
【００２２】
ＤＶＤ用光源１９を用いて調整するときは、移動ステージ５３により平面基盤５０を左方に移動させて、回折格子５９を光ヘッド１と対物レンズ３０との間に挿入する。さらに調整中は平面基板５０を移動ステージ５３により、振幅０．５５μｍで、矢印２８に示すように回折格子５９の格子に直角の方向に振動させる。またＣＤ用光源１７を用いて調整するときは、移動ステージ５３により平面基盤５０を右方に移動させて、回折格子５８を光ヘッド１と対物レンズ３０との間に挿入する。調整中、平面基板５０を上記と同じ方向に振幅０．８８μｍで振動させる。振動の周波数は共に約３Ｈｚである。
図１に示す本実施例の光ヘッド調整装置を用いて光ヘッド１を調整する操作を図１、図３、図６を参照して説明する。まず光ヘッド１を図１の調整装置の基準シャフト２にセットし、ＤＶＤ用光源１９を点灯する。移動ステージ５３により平面基板５０を移動させて、回折格子５９を光ヘッド１の対物レンズ１６とフォーカスユニット２９の対物レンズ３０との間に置き、振幅０．５５μｍで振動させる。またＤＶＤ用撮像部３９と画像処理部４３を動作状態にする。
【００２３】
ＤＶＤ用光源１９の光軸は、光ヘッド１の光軸１Ｃに対して例えば２ｍｒａｄ（ミリラジアン）以内の差になるように、あらかじめ前の工程でＤＶＤ用光源１９の調整機構を用いて調整されている。ＤＶＤ用光源１９の光は、アクチュエータ２５の対物レンズ１６、回折格子５９、フォーカスユニット２９を経てハーフミラー３１に入射する。ハーフミラー３１を透過した光３２はＤＶＤ用撮像部３９で検出される。ＤＶＤ用撮像部３９の出力を画像処理部４３に入力し、前記回折干渉方式を用いて、アクチュエータ２５の対物レンズ１６の光軸がフォーカスユニット２９の対物レンズ３０の光軸に一致するように、対物レンズ１６の傾きを調整する。この傾きの調整では、図６に示すアクチュエータ２５の調整機構２５Ｂによってアクチュエータ２５の傾きを変化させる。対物レンズ１６の光軸がフォーカスユニット２９の対物レンズ３０の光軸３０Ｃに例えば２ｍｒａｄ以内の精度で一致するようにする。調整が完了したら、ＵＶ光で硬化する接着剤でアクチュエータ２５の調整機構２５Ｂを動かないように接着固定して調整を完了する。
【００２４】
次に移動ステージ５３により平面基板５０を右方に移動させて、回折格子５８を光ヘッド１の対物レンズ１６とフォーカスユニット２９の対物レンズ３０との間に置き振幅０．８８μｍで振動させる。光ヘッド１のＣＤ用光源１７を点灯し、ＤＶＤ用光源１９を消灯する。またＤＶＤ用撮像部３９を非動作状態にし、ＣＤ撮像部３６を動作状態にする。ＣＤ用光源１７の光は光ヘッド１の対物レンズ１６、回折格子５８及び対物レンズ３０を経てハーフミラー３１に入射する。ハーフミラー３１で反射された光３３はＣＤ用撮像部３６で検出される。ＣＤ用撮像部３６の出力は画像処理部４３に入力され回折干渉方式による調整を行う。調整において、図６に示すＣＤ用光源１７の調整機構（図示省略）を操作して、ＣＤ用光源１７の光軸がフォーカスユニット２９の対物レンズ３０の光軸３０Ｃに一致するように、ＣＤ用光源１７の傾きを調整する。調整が完了したら、ＣＤ用光源１７の調整機構をＵＶ光で硬化する接着剤などで接着固定する。ＣＤ用光源１７とＤＶＤ用光源１９の調整機構、アクチュエータ２５の調整機構２５Ｂは光ヘッドのメーカーによって様々であり、同一メーカーの光ヘッドでも光ヘッドの形状や型番によって異なっている。しかし調整項目はほとんど同じであるので、それぞれの光ヘッドの調整機構に応じて調整をすればよい。
【００２５】
本発明の上記第１実施例によれば、光ヘッド１内に設けられているＤＶＤ用光源１９の光軸と光ヘッド１の対物レンズ１６の光軸１Ｃとの調整、ＣＤ用光源１７の光軸と対物レンズ１６の光軸１Ｃとの調整を行うに当たって、共通の平面基板５０に形成されたＣＤ用の回折格子５８と、ＤＶＤ用の回折格子５９とを、高い精度で平行移動させる移動ステージ５３により切替え使用して調整を行う。従って光ヘッド１のＤＶＤ用光源１９の調整時とＣＤ用光源１７の調整時とにおいて、各回折格子５８、５９と、光ヘッド１の対物レンズ１６との間のそれぞれの距離が一定に保たれるとともに、各回折格子５８、５９と光ヘッド１の対物レンズ１６とのそれぞれの平行度が所定の精度に保たれる。従って同一の調整装置によって光ヘッド１のＤＶＤ用光源１９による調整と、ＣＤ用光源１７の調整とを正確かつ敏速に行うことができる。
【００２６】
《第２実施例》
本発明の光ヘッド調整装置の第２実施例を図２、図６を参照して説明する。
図２は第２実施例の光ヘッド調整装置の要部の側面図である。図において、光ヘッド１、フォーカスユニット２９及び画像処理部４３は前記第１実施例のものと同じである。第２実施例では、撮像部２３は１つであり、前記第１実施例のように２つの撮像部３６、３９を備えていない。
撮像部２３は、結像レンズ２０、アパーチュア板２１及び撮像素子２２を備えている。結像レンズ２０は複数のレンズを組み合わせて色収差を十分補正したレンズであり、ＣＤ用の波長約７９０ｎｍの光と、ＤＶＤ用の波長約６６０ｎｍの光を同一の焦点位置に集光することができる。結像レンズ２０の集光位置にアパーチュア板２１が設けられている。アパーチュア板２１は前記第１実施例の図１に示すアパーチュア板２１と同じ構成及び機能を有し、同様の動作をする。撮像素子２２は光ヘッド１のＣＤ用の光又はＤＶＤ用の光をそれぞれ検出し、画像処理部４３に入力する。
【００２７】
第２実施例の光ヘッド調整装置による光ヘッド１の調整方法は、前記の第１実施例のものと実質的に同じである。本実施例の光ヘッド調整装置では撮像部２３の結像レンズ２０に色収差を十分に補正したレンズを用いているので、ＤＶＤ用の光を用いて光ヘッド１の調整を行うときと、ＣＤ用の光を用いて光ヘッドの調整を行うときとで、撮像部２３の結像レンズ２０及びアパーチュア板２１の位置を変える必要はない。従って光ヘッド調整装置の調整作業がより簡単になり敏速に調整作業が行える。
第１実施例の光ヘッド調整装置に比べて、撮像部２３が１つであること、ビームスプリッタ３１を必要としないことから光ヘッド調整装置の装置コストを低減することができる。
【産業上の利用可能性】
【００２８】
本発明は、光ディスク等の情報記録媒体に情報を記録再生するための光ヘッドの調整装置に利用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】本発明の第１実施例の光ヘッド調整装置の要部の側面図
【図２】本発明の第２実施例の光ヘッド調整装置の要部の側面図
【図３】（ａ）は本発明の各実施例に用いる平面基板の平面図、（ｂ）は上記平面基板のｂ−ｂ断面図
【図４】従来のＤＶＤ用の光ヘッド調整装置の要部の側面図
【図５】従来のＣＤ用の光ヘッド調整装置の要部の側面図
【図６】従来のＣＤ用の光ヘッド調整装置及び本発明の各実施例のＣＤ用の光ヘッド調整装置の両者に共通の、調整対象の光ヘッドの一部破断側面図とフォーカスユニットの部分側面図
【符号の説明】
【００３０】
１  光ヘッド
１Ｃ  光ヘッドの光軸
２  基準シャフト
３  フォーカスユニットの対物レンズ
４、３４、３７  結像レンズ
５  撮像素子
６  画像処理部
７  撮像ユニット
８、１８  フォーカスユニット
９  移動ステージ
１０、１２  平面基板
１１、１３  回折格子
１６  アクチュエータの対物レンズ
１７  ＣＤ用光源
１９  ＤＶＤ用光源
２０  結像レンズ
２１  アパーチュア板
２２  撮像素子
２３  撮像部
２５  アクチュエータ
２８  移動方向
２９  フォーカスユニット
３０  フォーカスユニットの対物レンズ
３０Ｃ  フォーカスユニットの対物レンズの光軸
３５、３８  撮像素子
３６  ＣＤ用撮像部
３９  ＤＶＤ用撮像部
４３  画像処理部
４４  表示部
５０  平面基板
５０Ａ、５０Ｂ  領域
５３  移動ステージ
５８、５９  回折格子
６０  凹部      
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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